(57)【要約】大型クレーンを用いずにナセルとタワーとを分離する保守作業を実施可能にするための技術を提供する。タワー２とナセル３とを有する風力発電装置の保守方法が、タワー２にジャッキ受台２２を取り付ける工程と、ジャッキ受台２２に油圧ジャッキ２１を取り付ける工程と、ナセル３がタワー２に旋回可能に連結されている状態から、油圧ジャッキ２１を用いてナセル４を持ち上げてタワー２からナセル３を分離させる工程とを備えている。
2011114549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タワーとナセルとを有する風力発電装置の保守方法であって、
前記タワーに受台を取り付ける工程と、
前記受台にジャッキを取り付ける工程と、
前記ナセルが前記タワーに旋回可能に連結されている状態から、前記ジャッキを用いて前記ナセルを持ち上げて前記タワーから前記ナセルを分離させる工程
とを備える
風力発電装置の保守方法。
【請求項２】
請求項１に記載の風力発電装置の保守方法であって、
前記風力発電装置は、更に、前記ナセルを前記タワーに旋回可能に連結するためのヨー旋回軸受を備え、
当該の風力発電装置保守方法は、更に、前記ナセルが前記タワーから分離された状態で前記ヨー旋回軸受を交換する工程を備える
風力発電装置の保守方法。
【請求項３】
請求項２に記載の風力発電装置の保守方法であって、
前記ヨー旋回軸受を交換する工程は、
プーリーを前記ナセルに取り付ける工程と、
ウインチを用意する工程と、
前記ウインチに繋がれ、前記プーリーを通されたワイヤを用いて、コンテナを前記ナセルの近傍に吊り上げる工程と、
前記ナセルに取り付けられた前記ヨー旋回軸受を前記コンテナに載せる工程と、
前記ワイヤを用いて、前記ヨー旋回軸受が載せられたコンテナを地上に下ろす工程
とを備える
風力発電装置の保守方法。
【請求項４】
請求項３に記載の風力発電装置の保守方法であって、
前記ヨー旋回軸受を交換する工程は、更に、
前記ウインチに繋がれ、前記プーリーを通されたワイヤを用いて、新たなヨー旋回軸受を搭載したコンテナを前記ナセルの近傍に吊り上げる工程と、
前記新たなヨー旋回軸受を前記ナセルに取り付ける工程
とを備える
風力発電装置の保守方法。
【請求項５】
請求項２に記載の風力発電装置の保守方法であって、
前記ヨー旋回軸受を交換する工程は、
ウィンチを前記ナセルに取り付ける工程と、
前記ウインチに繋がれたワイヤを用いて、コンテナを前記ナセルの近傍に吊り上げる工程と、
前記ナセルに取り付けられた前記ヨー旋回軸受を前記コンテナに載せる工程と、
前記ワイヤを用いて、前記ヨー旋回軸受が載せられたコンテナを地上に下ろす工程
とを備える
風力発電装置の保守方法。
【請求項６】
請求項２に記載の風力発電装置の保守方法であって、
前記ジャッキが複数であり、
前記ジャッキの少なくとも一部が、前記タワーの外側に位置している
風力発電装置の保守方法。
【請求項７】
請求項６に記載の風力発電装置の保守方法であって、
前記タワーに受台を取り付ける工程は、
前記タワーにマンホールを穿つ工程と、
前記受台を前記マンホールに前記タワーの内側から外側に向かって通す工程
とを備える
風力発電装置の保守方法。
【請求項８】
請求項１に記載の風力発電装置の保守方法であって、
更に、
前記ジャッキを用いて前記ナセルを持ち上げて前記タワーから前記ナセルを分離させた後、前記ナセルと前記タワーとの間にストッパを挿入する工程を備える
風力発電装置の保守方法。
【請求項９】
請求項１に記載の風力発電装置の保守方法であって、
前記タワーに受台を取り付ける工程は、
前記タワーの上端に設けられたタワートップフランジに雌ネジを形成する工程と、
ボルトを前記雌ネジに螺合することによって前記受台を前記タワーに連結する工程
とを備える
風力発電装置の保守方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の風力発電装置の保守方法であって、
前記タワートップフランジへの前記雌ネジの形成は、内面と外面とにネジが形成された略円筒状のセルフタップインサートを前記タワートップフランジに挿入することによって行われる
風力発電装置の保守方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電装置の保守方法に関し、特に、ナセルとタワーとを分離して行われる保守作業を行う方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
風力発電装置の保守作業には、ナセルとタワーとを分離して行われるものがある。このような保守作業としては、例えば、ヨー旋回軸受又は軸受シールの交換、タワートップフランジに取り付けられるシムの調整、ヨー旋回軸受の外輪の塗装、ナセルカバーの下部の補修が挙げられる。【０００３】
ナセルとタワーとを分離して保守作業を行う場合、一般的には、大型クレーンを用いてナセルをタワーから取り外して地上に降ろした後、所望の保守作業が行われる。しかしながら、このような保守作業の手順には、２つの問題がある。第１に、大型クレーンを使用してナセルを地上に下ろすためには、多くの機材、人員が必要になり、また、法的な準備（例えば、道路使用許可等）が必要になる。これは、保守作業に多くの費用と期間が必要であることを意味している。第２に、ナセルや風車ロータを置くための広い敷地が必要になる。保守作業に必要な敷地は、数十メートル四方に及ぶこともある。これは、保守作業の自由度を下げてしまう。大型クレーンを用いずにナセルとタワーとを分離する保守作業を実施できれば、保守作業の簡素化によるコストの低減と、保守作業の自由度の向上におけるメリットが大きい。【０００４】
関連し得る先行技術として、特開２００６−２２６７５号公報は、大型のクレーンを用いることなく、風力発電装置のタワーを完成させる技術を開示している。この公報に記載の技術では、タワーにマストが挿入されタワーの上にナセルが搭載されると主に、マストに対して相対的に上下動可能な押上部材がマストに取り付けられる。タワーの構築においては、押上部材を介してタワーの既設部分に反力を作用させてマストが上昇され、続いて、押上部材が上昇される。その後、タワーの既設部分と押上部材の間にタワーの上昇部分が構築される。同様にマストの上昇とタワーの上昇部分の構築とが繰り返されることにより、タワーが完成される。タワーの完成後、マストが除去されてナセルがタワーに固定される。【０００５】
また、特開２００２−２４８５６０号公報は、大重量の旋回台を持ちあげて旋回軸受を交換する技術を開示している。この技術では、床面に設置された設置台の上に設けられたリフトジャッキにより旋回台が架台から持ち上げられ、その後、旋回軸受が交換される。旋回軸受の交換の後、旋回台が架台に戻される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２２６７５号公報
【特許文献２】特開２００２−２４８５６０号公報
【発明の概要】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、大型クレーンを用いずにナセルとタワーとを分離する保守作業を実施可能にするための技術を提供することにある。
【０００８】
本発明の一の観点では、タワーとナセルとを有する風力発電装置の保守方法が、タワーに受台を取り付ける工程と、受台にジャッキを取り付ける工程と、ナセルがタワーに旋回可能に連結されている状態から、ジャッキを用いてナセルを持ち上げてタワーからナセルを分離させる工程とを備えている。
【０００９】
一実施形態では、本実施形態の風力発電装置の保守方法が、ナセルをタワーに旋回可能に連結するためのヨー旋回軸受の交換に適用される。この場合、ナセルがジャッキによって持ち上げられてタワーから分離された状態でヨー旋回軸受が交換される。
【００１０】
より具体的には、ヨー旋回軸受を交換する工程が、プーリーをナセルに取り付ける工程と、ウインチを用意する工程と、ウインチに繋がれプーリーを通されたワイヤを用いてコンテナをナセルの近傍に吊り上げる工程と、ナセルに取り付けられたヨー旋回軸受をコンテナに載せる工程と、ワイヤを用いてヨー旋回軸受が載せられたコンテナを地上に下ろす工程とを備えている。また、一実施形態では、ヨー旋回軸受を交換する工程は、更に、ウインチに繋がれ、プーリーを通されたワイヤを用いて、新たなヨー旋回軸受を搭載したコンテナをナセルの近傍に吊り上げる工程と、新たなヨー旋回軸受をナセルに取り付ける工程とを備えている。
【００１１】
一実施形態では、ナセルを持ち上げるジャッキが複数である。この場合、ヨー旋回軸受及び／又はコンテナとの干渉を少なくするためには、ジャッキの少なくとも一部が、タワーの外側に位置していることが好ましい。この場合、タワーに受台を取り付ける工程が、タワーにマンホールを穿つ工程と、受台をマンホールにタワーの内側から外側に向かって通す工程とを備えることが好ましい。
【００１２】
ナセルの支持の確実性を向上させるためには、当該風力発電装置の保守方法が、更に、ジャッキを用いてナセルを持ち上げてタワーからナセルを分離させた後、ナセルとタワーとの間にストッパを挿入する工程を備えることが好ましい。
【００１３】
一実施形態では、タワーに受台を取り付ける工程は、タワーの上端に設けられたタワートップフランジに雌ネジを形成する工程と、ボルトを雌ネジに螺合することによって受台をタワーに連結する工程とを備えている。この場合、タワートップフランジへの雌ネジの形成は、内面と外面とにネジが形成された略円筒状のセルフタップインサートをタワートップフランジに挿入することによって行われることが好ましい。
【００１４】
本発明によれば、大型クレーンを用いずにナセルとタワーとを分離する保守作業を実施可能にするための技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態における風力発電装置の構造を示す側面図である。
【図２】本発明の一実施形態における、ナセルが旋回可能であるようにナセルとタワーとを連結するための構造を示す拡大断面図である。
【図３】本発明の一実施形態における風力発電装置の保守方法を示す側面図である。
【図４】一実施形態における風力発電装置の保守方法を示す拡大断面図である。
【図５】一実施形態における、セルフタップインサートの挿入方法を示す断面図である。
【図６】一実施形態における、セルフタップインサートの構造を示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態における、ヨー旋回軸受の交換の手順を示す側面図である。
【図８】ヨー旋回軸受の交換において使用されるコンテナの構成を示す平面図である。
【図９】ヨー旋回軸受の交換において使用されるコンテナの構成を示す拡大平面図である。
【図１０】コンテナに取り付けられた駆動装置の構成を示す正面図である。
【図１１】取り外されたヨー旋回軸受を、コンテナを用いて搬送する手順を示す上面図である。
【図１２】取り外されたヨー旋回軸受を、コンテナを用いて搬送する手順を示す側面図である。
【図１３】取り外されたヨー旋回軸受を、コンテナを用いて搬送する手順を示す上面図である。
【図１４】ナセルに取り付ける新たなヨー旋回軸受を、コンテナを用いて搬送する手順を示す上面図である。
【図１５】ナセルに取り付ける新たなヨー旋回軸受を、コンテナを用いて搬送する手順を示す側面図である。
【図１６】ナセルに取り付ける新たなヨー旋回軸受を、コンテナを用いて搬送する手順を示す側面図である。
【図１７】ナセルに取り付ける新たなヨー旋回軸受を、コンテナを用いて搬送する手順を示す側面図である。
【図１８】ナセルに取り付ける新たなヨー旋回軸受を、コンテナを用いて搬送する手順を示す上面図である。
【図１９】本発明の他の実施形態における風力発電装置の保守方法を示す側面図である。
【図２０】図１９の風力発電装置の保守方法を示す上面図である。
【図２１Ａ】タワーに設けられるマンホールと該マンホールに挿入されるジャッキ受台の構造を示す側面図である。
【図２１Ｂ】ジャッキ受台の構造を示す正面図である。
【図２１Ｃ】図２１Ｂの断面Ｅ−Ｅにおけるジャッキ受台の構造を示す断面図である。
【図２２】本発明の更に他の実施形態における風力発電装置の保守方法を示す側面図である。
【図２３】本発明の他の実施形態における風力発電装置の保守方法を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態の保守方法が適用される風力発電装置の構造を示す部分断面図である。まず、風力発電装置１の構成の概要を説明する。風力発電装置１は、タワー２と、タワー２の上に搭載されるナセル３と、ナセル３に対して回転可能に取り付けられた風車ロータ４とを備えている。風車ロータ４は、ロータヘッド５と翼６とを備えている。図１には翼６は１枚しか図示されていないが、実際には、複数の翼６（典型的には３枚の翼６）がロータヘッド５に取り付けられる。
【００１７】
ナセル３は、タワー２に対して旋回可能に固定されている。図２に図示されているように、ナセル３とタワー２の間にヨー旋回軸受７が設けられている。ヨー旋回軸受７は、内輪７ａと、外輪７ｂと、それらの間に挿入された転動体７ｃ（本実施形態では鋼球）とを備えている。ヨー旋回軸受７の外輪７ａは、ナセル３のナセル台座３ａに取付ボルト８によって取り付けられている。一方、ヨー旋回軸受７の内輪７ｂは、タワー２の最上部に設けられてられたタワートップフランジ２ａに取付ボルト９によって取り付けられている。ここで、内輪７ｂとタワートップフランジ２ａの間には、ブレーキディスク１１が挟まれている。本実施形態では、外輪７ａがナセル３に、内輪７ｂがタワートップフランジ２ａに結合されているが、外輪７ａがタワートップフランジ２ａに、内輪７ｂがナセル３に結合されてもよい。
【００１８】
図１を再度に参照して、ナセル３の下部にはヨー旋回機構が設けられる。ヨー旋回機構は、ヨー旋回のための駆動力を発生するヨーモータ１２と、ブレーキディスク１１を挟んでナセル３の旋回を制動するヨーブレーキキャリパー１３とを備えている。ヨーブレーキキャリパー１３は、ナセル３に設けられたヨーブレーキ台座１４に取り付けられている。ナセル３の底部には開口が設けられており、その開口の近傍にラダー１５が取り付けられている。更に、ナセル３の内部の機器（発電機など）に接続されたケーブル１６が該開口から引き出されて吊り下げられている。ケーブル１６は、発電機に取り付けられた電力ケーブルと、ナセル３の内部の各機器に取り付けられる制御ケーブルとを含んでいる。
【００１９】
図３は、このような構成の風力発電装置１について、ナセル３とタワー２とを分離して保守作業を行う方法を示す展開側面図である。本実施形態では、油圧ジャッキ２１を用いてナセル３がジャッキアップされ、これにより、ナセル３とタワー２との間に隙間２０が形成される。この隙間２０を用いて、様々な保守作業が行われる。なお、図３には、２つの油圧ジャッキ２１が図示されているが、実際には、ナセル３を支持するに十分な数の油圧ジャッキ２１（例えば、８個）が設けられると理解しなくてはならない。
【００２０】
詳細には、まず、ナセル３とタワー２とを分離する作業の邪魔になるような部材が取り外される。例えば、ヨーブレーキキャリパー１３がヨーブレーキ台座１４から取り外される。必要であれば、ナセル３から吊り下げられているケーブル１６も取り外してもよい。
【００２１】
更に、タワー２の上端部の内周面にジャッキ受台２２が取り付けられ、そのジャッキ受台２２に油圧ジャッキ２１が取り付けられる。油圧ジャッキ２１のそれぞれには、油圧ユニット２３が取り付けられる。油圧ユニット２３は、作動流体（作動油）を油圧ジャッキ２１に供給する。作動流体（作動油）が油圧ジャッキ２１に供給されることにより油圧ジャッキ２１が駆動され、ナセル３がジャッキアップされる。なお、図３では、図を見やすくするために、一の油圧ジャッキ２１にのみ油圧ユニット２３がされているように図示されていることに留意されたい。
【００２２】
図４は、油圧ジャッキ２１とジャッキ受台２２とが取り付けられた位置の周辺の構造を示す断面図である。ジャッキ受台２２は、底板２２ａと、リブ部２２ｂと、反力受２２ｃと、フランジ２２ｄとを備えている。底板２２ａは、油圧ジャッキ２１を取り付けるための部材である。油圧ジャッキ２１のシリンダ２１ａが、底板２２ａに取付ボルト２４によって取り付けられる。リブ部２２ｂは、底板２２ａに鉛直方向に作用する荷重を支持するための補強部材である。反力受２２ｃは、底板２２ａに接合されており、そのタワー２の内壁に当接されている。反力受２２ｃは、底板２２ａからタワー２の内壁に作用する力を分散させるために使用される。フランジ２２ｄは、リブ部２２ｂの上端部に設けられており、タワー２のタワートップフランジ２ａに当接される。ジャッキ受台２２のフランジ２２ｄとタワートップフランジ２ａとが取付ボルト２５によって結合され、これにより、ジャッキ受台２２がタワー２に取り付けられる。
【００２３】
油圧ジャッキ２１のロッド２１ｂの先端は、ナセル３のナセル台座３ａに連結される。本実施形態では、ロッド２１ｂの先端がヨーブレーキ台座１４に取付ボルト２６によって結合される。これにより、ナセル３の転倒が防止されている。
【００２４】
既設の風力発電装置１において本実施形態の保守方法を実施する場合、タワートップフランジ２ａに取付ボルト２５を取り付けるための雌ネジが設けられていない場合がある。このような場合には、保守作業においてタワートップフランジ２ａに雌ネジを形成すればよい。このとき、タワートップフランジ２ａには、ヨー旋回軸受７の内輪７ｂとタワートップフランジ２ａとを取付ボルト９で結合するための貫通穴が形成されているので、その貫通穴を利用してもよい。この場合、図５に図示されているように、セルフタップインサート挿入工具２７を用いてセルフタップインサート２８を該貫通穴に挿入すれば、簡便にタワートップフランジ２ａに雌ネジを形成することができる。図６に図示されているように、セルフタップインサート２８は、内面と外面の両方にネジ山が形成された略筒状の部材であり、切刃２８ａが設けられている。タワートップフランジ２ａに雌ネジが形成されていなくても、セルフタップインサート２８を挿入することによってタワートップフランジ２ａに雌ネジを形成することができる。保守作業が完了した後は、セルフタップインサート２８を取り外すこととなる。
【００２５】
ナセル３をジャッキアップして行われる保守作業としては、例えば、ヨー旋回軸受７の交換、ヨー旋回軸受７のシールの交換、外輪７ａの塗装、タワートップフランジ２ａの平面度確保のための調整（例えば、シムの調整）、ナセル３のナセルカバー３ｂの底部の補修等が挙げられる。その中でも、ヨー旋回軸受７の交換は、重要度の高い保守作業の一つである。以下では、ヨー旋回軸受７の交換の手順について説明する。
【００２６】
まず、ラダー１５とケーブル１６がナセル３から取り外された後、上述の手順によってナセル３が油圧ジャッキ２１によってジャッキアップされる。これにより、ナセル３とタワー２の間に隙間２０が開けられる。
【００２７】
続いて、図７に図示されているように、ブレーキディスク１１が取り外されてナセル３の内部に収容された後、ヨー旋回軸受７を地上に下ろすためのコンテナ３１がナセル３の近傍まで吊り上げられる。具体的には、ナセル３の後部フレーム３ｃにプーリー３２が取り付けられ、地上に仮設ウインチ３３が設けられ、加えて、ナセル３の下部には、ワイヤ３４を通すための吊り上げ穴３ｄが設けられる。ワイヤ３４は、その一端が仮設ウインチ３３のドラムに巻き付けられ、他端はプーリー３２に掛けられた上でコンテナ３１に取り付けられる。仮設ウインチ３３によってワイヤ３４が巻き取られると、コンテナ３１が吊り上げられる。
【００２８】
図８は、コンテナ３１の構造を示す平面図である。コンテナ３１は、２本のガイドレール４１と、フレーム部材４２と、プーリー４３と、駆動装置４４とを備えている。コンテナ３１は、それに載せられたヨー旋回軸受７をガイドレール４１の長手方向に移動可能に構成されている。詳細には、ガイドレール４１のそれぞれは、外側レール４１ａと内側レール４１ｂとを備えており、内側レール４１ｂは、外側レール４１ａに対して長手方向に移動可能である。後述のように、ヨー旋回軸受７は内側レール４１ｂに挟まれて移動される。フレーム部材４２は、２本のガイドレール４１の外側レール４１ａを連結する。プーリー４３、駆動装置４４は、ヨー旋回軸受７の移動の際に、ヨー旋回軸受７に力を作用させるための軸受移動機構を構成している。プーリー４３は、ガイドレール４１の両端に取り付けられており、また、駆動装置４４は、ガイドレール４１の外側レール４１ａに取り付けられており、図９、図１０に図示されているように、モータ（図示されない）によって駆動されるキャプスタン４４ａを備えている。キャプスタン４４ａの回転軸は、プーリー４３の回転軸と垂直である。ヨー旋回軸受７を移動させる場合には、図９に図示されているように、ヨー旋回軸受７にワイヤ固定金物４５がボルトによって固定され、そのワイヤ固定金物４５にワイヤ４６が取り付けられる。ワイヤ４６をプーリー４３と駆動装置４４のキャプスタン４４ａとによって駆動すれば、ヨー旋回軸受７をガイドレール４１の長手方向に移動させることができ、また、ヨー旋回軸受７（及びそれを挟む内側レール４１ｂ）が支持されている場合には、ヨー旋回軸受７に対してコンテナ３１（即ち、ガイドレール４１の外側レール４１ａ）を相対的に動かすこともできる。
【００２９】
図７に戻り、空のコンテナ３１が吊り上げられた後、吊り上げられたコンテナ３１がナセル３とタワー２の間の隙間２０に挿入され、更に、フレーム部材４２のうちの一つがタワートップフランジ２ａにボルトによって取り付けられる。このとき、コンテナ３１は、ガイドレール４１の長手方向の方向に挿入される。
【００３０】
更に、図１１に図示されているように、ヨー旋回軸受７がナセル３から取り外されてヨー旋回軸受７がコンテナ３１に乗せられ、コンテナ３１に搭載された駆動装置４４により、ヨー旋回軸受７がタワー２の垂直上方でない位置まで移動される。詳細には、ヨー旋回軸受７がコンテナ３１の上に下ろされ、更に、内側レール４１ｂに挟まれる。ヨー旋回軸受７にワイヤ固定金物４５がボルトによって固定され、そのワイヤ固定金物４５にワイヤ４６が取り付けられる。ワイヤ４６がプーリー４３と駆動装置４４のキャプスタン４４ａとで駆動されてヨー旋回軸受７が移動される。ヨー旋回軸受７はナセル３に取り付けられたプーリー３２の下方の位置まで移動される。
【００３１】
ヨー旋回軸受７がプーリー３２の下方に移動された後、ヨー旋回軸受７に仮設ウインチ３３に繋がっているワイヤ３４が取り付けられ、ヨー旋回軸受７がワイヤ３４によって吊り下げられる。このとき、ワイヤ３４はプーリー３２に掛けられる。更に、軸受移動機構によって外側レール４１ａに力を作用させることにより、コンテナ３１の中心がヨー旋回軸受７の中心に位置するようにコンテナ３１が移動される。
【００３２】
続いて、図１２、図１３に図示されているように、コンテナ３１とタワー２との干渉を避けるためコンテナ３１が９０°回転される。ここで、図１３の符号２ｂは、タワー２の下端における外縁を示している。更に、ヨー旋回軸受７とコンテナ３１とがワイヤ３４によって吊り下げられた状態で仮設ウインチ３３からワイヤ３４が繰り出され、これにより、ヨー旋回軸受７とコンテナ３１とが地上に降ろされる。
【００３３】
ここで、ヨー旋回軸受７を取り外す手順を行う際に、油圧ジャッキ２１のロッド２１ｂがブレーキディスク１１、コンテナ３１及び／又はヨー旋回軸受７と干渉する場合には、干渉するロッド２１ｂがナセル３から外されて下降されることに留意されたい。充分な数の油圧ジャッキ２１を用意すれば、一部の油圧ジャッキ２１のロッド２１ｂを下降してもナセル３を支持することができる。
【００３４】
続いて、逆の手順を行うことにより、新しいヨー旋回軸受７がナセル３に取り付けられる。詳細には、図１４に図示されているように、ガイドレール４１の内側レール４１ｂにヨー旋回軸受７が挟まれてコンテナ３１の中央にヨー旋回軸受７が取り付けられる。続いて、図１５に図示されているように、ヨー旋回軸受７にワイヤ３４が取り付けられ、ナセル３に取り付けられたプーリー３２と地上に設けられた仮設ウインチ３３を用いてヨー旋回軸受７とコンテナ３１とがナセル３の直下の位置まで引き上げられる。このとき、コンテナ３１とタワー２の干渉を避けるために、ガイドレール４１の長手方向がタワー３の半径方向に垂直になるように維持される。
【００３５】
続いて、図１６に示されているように、コンテナ３１が９０°回転され、ガイドレール４１の長手方向がタワー３の半径方向に平行に向けられる。この状態で駆動装置４４が動作され、これにより、図１７に示されているように、コンテナ３１のガイドレール４１の外側レール４１ａがタワートップフランジ２ａの中心付近まで押しだされる。更に、図１８に図示されているように、コンテナ３１のフレーム部材４２の一つがボルトによってタワートップフランジ２ａに固定される。続いて、コンテナ３１の駆動装置４４が動作され、これにより、ヨー旋回軸受７の中心がタワー２の中心付近に位置するように、ヨー旋回軸受７が移動される。その後、ヨー旋回軸受７がナセル３のナセル台座３ａに取り付けられる。その後、ブレーキディスク１１を取り付けた後に油圧ジャッキ２１のロッド２１ｂが降ろされ、これにより、ナセル３がタワー２に降ろされる。更に、ヨー旋回軸受７の取付ボルト８、９、ラダー１５、ケーブル１６の取り付け等の風力発電装置１を元の状態に作業が行われる。以上で、ヨー旋回軸受７の交換が完了する。ヨー旋回軸受７を取り付ける手順においても、油圧ジャッキ２１のロッド２１ｂがブレーキディスク１１、コンテナ３１及び／又はヨー旋回軸受７と干渉する場合には、干渉するロッド２１ｂがナセル３から外されて下降されることに留意されたい。
【００３６】
なお、上述の実施形態では、ナセル３に取り付けられたプーリー３２と地上に設けられた仮設ウインチ３３とを用いて、コンテナ３１をナセル３の近傍に吊り上げる作業と地上に下ろす作業とが行われているが、その代わりに、これらの作業をナセル３に取り付けられたウインチを用いて行ってもよい。この場合、コンテナ３１に取り付けられたワイヤー３４を当該ウインチで巻き取り、又は、当該ウインチから繰り出すことにより、コンテナ３１がナセル３の近傍に吊り上げられ、又は、地上に下ろされる。
【００３７】
また、上記のヨー旋回軸受７の交換の手順では、油圧ジャッキ２１がタワー２の内側に位置するように油圧ジャッキ２１を支持する構造体（即ち、ジャッキ受台２２）がタワー２に取り付けられているが、一部又は全部の油圧ジャッキについて、油圧ジャッキがタワー２の外側に位置するように油圧ジャッキを支持する構造体が設けられてもよい。
【００３８】
一実施形態では、図１９、図２０に図示されているように、タワー２の上端近傍にマンホール５１が形成され、そのマンホール５１にジャッキ受台５２が挿入される。ジャッキ受台５２は、油圧ジャッキ５３を支持する構造体である。なお、既設の風力発電装置１のようにタワー２にマンホール５１が設けられていない場合には、マンホール５１を新たに穿ってもよい。新規に風力発電装置１を建設する場合には、建設時にマンホール５１を形成しておいてもよい。ここで、図１９、図２０では断面Ａ−Ａに対応するマンホール５１にジャッキ受台５２が挿入されていないように図示されているが、これは、単にマンホール５１の構造を説明するためのものである。実際には、全てのマンホール５１にジャッキ受台５２が挿入される。油圧ジャッキ５３のロッドがナセル３のナセル台座３ａの底面に当接され、これにより、ナセル３が支持される。図１９、図２０の構成では、タワー２の内側に位置する油圧ジャッキ２１に加え、タワー２の外側に位置する油圧ジャッキ５３によってナセル３が支持される。図２０を参照して、一実施例では、４つの油圧ジャッキ２１がタワー２の内側に設けられ、４つの油圧ジャッキ５３がタワー２の外側に設けられる。図２０の構成では、油圧ジャッキ５３は、タワー２の円周方向に９０°毎の角度間隔で配置される。
【００３９】
図２１Ａは、マンホール５１とジャッキ受台５２の構造を示す図である。図２１Ａに示されているように、タワー２には、それを貫通するマンホール５１が設けられている。マンホール５１の縁には、タワー２よりも板厚が厚いフランジ５１ａが設けられている。ジャッキ受台５２は、短管５２ａとフランジ５２ｂとを備えている。図２１Ｂは、短管５２ａの方からジャッキ受台５２を見た図である。図２１Ｂに示されているように、短管５２ａは、概略的には円筒形であり、フランジ５２ｂは、概略的には円盤形である。短管５２ａをタワー２の外側に向かってマンホール５１に挿入し、更に、マンホール５１のフランジ５１ａとジャッキ受台５２のフランジ５２ｂとをボルトによって固定することで、ジャッキ受台５２がタワー２に固定される。図２１Ｃは、断面Ｃ−Ｃにおける短管５２ａの構造を示している。短管５２ａには、ジャッキ挿入穴５２ｃが設けられている。このジャッキ挿入穴５２ｃに油圧ジャッキ５３が挿入されて油圧ジャッキ５３がジャッキ受台５２に固定される。
【００４０】
油圧ジャッキ５３がタワー２の外側に位置することの利点は、ヨー旋回軸受７の交換の際に干渉しにくいことである。油圧ジャッキ５３をタワー２の外側に位置する場合、ヨー旋回軸受７の交換時にコンテナ３１が出し入れされる経路上にある油圧ジャッキ５３以外の油圧ジャッキ５３については、ヨー旋回軸受７の交換の間、常にロッドを降ろさずにナセル３を支持し続けることができる。例えば、図２０を参照して、ヨー旋回軸受７の交換の際、古いヨー旋回軸受７をコンテナ３１を用いてタワー２の右側へ搬出し、新しいヨー旋回軸受７をタワー２の右側から搬入する場合について考える。この場合、タワー２の右側に位置する油圧ジャッキ５３のロッドを昇降してヨー旋回軸受７を通過させる必要があるが、他の油圧ジャッキ５３についてはロッドを昇降させる必要はない。一方、タワー２の内側に位置する油圧ジャッキ２１は、ヨー旋回軸受７と干渉しないようにロッドを昇降させなければならない。このように、油圧ジャッキ５３をタワー２の外側に位置させることは、ナセル３をより確実に支持するために好ましい。
【００４１】
ナセル３を一層確実に支持するためには、図２２、図２３に図示されているように、油圧ジャッキ２１（又は油圧ジャッキ５３）でナセル３をジャッキアップした後、ストッパ５４を用いてナセル３を支持することが好ましい。ここで、ストッパ５４とは、タワートップフランジ２ａとナセル３に挟み込まれることによって、ナセル３を支持する構造部材である。ストッパ５４の下端がタワートップフランジ２ａにボルトによって固定され、ストッパ５４の上端がナセル３にボルトによって固定される。油圧ジャッキ２１（又は油圧ジャッキ５３）に加えてストッパ５４を使用することにより、ナセル３の支持の確実性を向上させることができる。ヨー旋回軸受７の交換の際には、コンテナ３１が出し入れされる経路上にあるストッパ５４は取り外される。古いヨー旋回軸受７をコンテナ３１を用いてタワー２の右側へ搬出し、新しいヨー旋回軸受７をタワー２の右側から搬入する場合には、図２３のタワー２の右側の位置にあるストッパ５４（ストッパ５４Ａ）が取り外される。更に、コンテナ３１と干渉する油圧ジャッキ２１のロッド２１ｂを適宜昇降させて、ナセル３が支持される。
【００４２】
以上に説明されているように、本実施形態の風力発電装置の保守方法によれば、大型クレーンを使用せずにナセルとタワーとを分離する保守作業（例えば、ヨー旋回軸受の交換）を行うことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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